#两会解读#【时报两会报道丨来有为:大力推动服务贸易创新发展】
国务院总理李克强在十三届全国人大二次会议上所作的政府工作报告指出,我国经济结构不断优化,2018年,服务业对经济增长贡献率接近60%。服务业已成为我国国民经济增长的主要带动力量,发挥了国民经济增长的“助推器”和“稳定器”的重要作用。报告要求,2019年要推动全方位对外开放,培育国际经济合作和竞争新优势;更加注重规则等制度性开放,推动服务贸易创新发展。这是针对性很强并且极具战略性的工作部署。
我国服务进出口总额持续快速增长,新业态、新模式蓬勃发展
改革开放四十年来特别是我国加入WTO以来,我国采取渐进式的方式深化外贸体制改革,扩大对外开放,构建开放型经济,发展成为全球贸易大国。我国外贸进出口总值2018年再创新高,超过30万亿元,达到30.51万亿元。
从外贸进出口总值的内部结构来看,近年来我国服务进出口总额持续快速增长,很多年份服务贸易的增速快于货物贸易的增速。2018年,我国服务进出口总额达到5.24万亿元,同比增长11.5%,服务进出口规模连续5年保持世界第二位;知识密集型服务进出口16952.1亿元,同比增长20.7%,占服务进出口总额的比重达32.4%,比2017年提升2.5个百分点。
伴随着现代信息技术在全球范围内的深度应用和数字经济的蓬勃发展,制造业服务化和服务数字化、外包化趋势增强,有力助推了服务贸易发展,服务贸易涌现出很多新业态、新模式。比如,近年来全球数字贸易的市场范围扩大,服务类型增多,为客户提供了更为广阔的产品和服务选择空间;互联网和数据存储技术的发展推动了国际在线教育的发展。我国服务贸易新业态、新模式蓬勃发展,国际竞争力快速提升。尽管我国医药研发外包起步较晚,但已迎头赶上,成为承接全球医药研发外包的重要基地。目前,我国医药研发服务企业有上千家,领军企业有药明康德、康龙化成、泰格医药、凯莱英等,主要聚集在北京中关村、上海张江高科技园区、成都高新区、天津滨海新区、无锡(马山)国家生命科学园等地。
我国服务出口的国际竞争力不强,服务贸易逆差的规模不断扩大
从各国和地区服务业细分行业的显示性比较优势指数(RCA指数)看,我国具有竞争优势的部门是建筑业等资源密集型和劳动密集型服务业。计算机和信息服务等知识、技术密集型服务的国际竞争力近年来有所提升,但与美国、欧盟等国家和地区相比还有较大差距,尤其是专利权使用和特许明显处于竞争劣势。
虽然我国已发展成为全球服务贸易大国,服务出口占国际市场的份额不断提高,但我国在国际上具有竞争力的服务行业和服务业企业仍偏少,再加上国内居民出境旅游、留学和就医等方面的支出持续快速增长,自2008年以来,我国服务贸易逆差的规模不断扩大。2010年,国际收支口径的服务贸易逆差额为219亿美元,2017年上升到了2554亿美元,2018年达到2913亿美元。从项目来源看,我国除了在广告、建筑服务、计算机和信息服务、咨询等部门处于顺差状态外,其余部门都出现不同程度的贸易逆差。旅行、运输、知识产权使用费项下净支出增加是服务贸易逆差扩大的主因。
进一步优化我国服务贸易的发展环境,大力推动服务贸易创新发展
我国政府高度重视服务贸易发展工作,近年来相继出台《关于加快发展服务贸易的若干意见》等促进服务贸易发展的相关文件,在北京开展服务业扩大开放综合试点,在全国10个省市和5个国家级新区开展服务贸易创新发展试点,探索推进服务业体制机制改革,加大服务业对外开放力度,有力推动了服务贸易发展。当前,我国服务贸易既面临着良好的发展机遇,同时也面对国际贸易规则变化和国际竞争加剧等方面的挑战。新形势下我国政府亟须深化体制机制改革,进一步优化服务贸易的发展环境,大力推动服务贸易创新发展。建议重视下述方面的工作。
(一)积极推进服务贸易便利化
加大对服务贸易的政策支持力度,完善服务贸易出口退(免)税政策,加快形成系统性、机制化、全覆盖的服务贸易政策体系。优化对服务贸易的管理模式和监管方式,深化服务业领域“放管服”改革,积极推进服务贸易便利化,提高投资、通关、商检、外汇管理等便利化水平,为服务贸易企业的海外投资和服务进出口营造良好环境。鼓励服务贸易出口企业开展国际安全认证、质量认证、环保认证等工作。加快公共服务设施建设,建设好“一试点、一示范、多基地”服务贸易发展平台,完善和服务贸易特点相适应的口岸通关管理模式,对会展、演艺、服务外包等企业所需通关的国际展品、服装道具、样本、试剂等实行便捷通关。
(二)充分发挥改革试点的作用
鼓励自由贸易试验区、服务贸易创新试点和北京市服务业扩大开放综合试点等进一步发挥改革开放排头兵、创新发展领头羊作用,支持“十三五”国家服务业综合改革试点加快开放、改革和制度创新的试验步伐。改革试点要以改革成果推进改革深化,以扩大开放倒逼管理创新,不断完善综合配套的制度体系建设。顺应产业结构从工业主导向服务业主导的转变,鼓励地方因地制宜探索财政、税收、金融等方面的政策措施对服务业新产业、新技术、新业态、新模式的支持方式,优化资源配置。
(三)积极探索服务业对外开放的新领域和新举措
扩大服务业对外开放是我国对外开放的重中之重。今后要将扩大服务业对外开放与深化国内改革结合起来,有效应对服务贸易自由化,增强中国服务贸易的发展动力。要积极探索服务业对外开放的新领域和新举措,平衡好保护和开放的关系,进一步放宽服务业市场准入并提高透明度。加快实施自由贸易区战略,积极商签服务贸易合作协定。要着力推动引资、引技、引智有机结合,提高我国服务业的发展品质。探索执业资格国际互认,推动境内外专业人才和专业服务便利流动。
(四)营造良好的服务贸易国际合作环境
近年来,在西方发达国家推动下,国际经贸规则面临重构,高标准的服务业开放已成为各国推进贸易投资自由化的新高地,这给我国带来了压力和挑战。我国政府要把握好深化国内改革和扩大对外开放的节奏,吸收符合国际贸易发展趋势的贸易投资自由化、便利化相关的合理内容,努力与国际高标准规则接轨,同时在国际经贸规则重构中积极提出符合中国发展利益、体现中国优势的新议题、新规则,提高规则制度话语权。积极开拓“一带一路”沿线国家服务贸易市场,逐步深化双边的服务业合作。充分利用自由贸易协定双向投资制度安排,促进我国优势服务产能的全球布局,带动服务贸易发展。
(五)进一步加强知识产权保护
主动适应知识产权保护的规律和现实需要,继续完善我国知识产权保护相关法律法规,加快新兴领域和新兴业态知识产权保护制度建设,提高知识产权审查质量和审查效率。逐步发挥司法保护知识产权的主导作用,同时要加强跨部门、跨地区的知识产权行政执法协调机制,强化执法主体的责任,加大知识产权侵权违法行为惩治力度,包括提高知识产权损害赔偿标准、加大惩罚性赔偿力度、合理分配举证责任、将故意侵犯知识产权行为纳入企业和个人信用记录等。
(六)支持服务贸易企业开展自主创新和国际合作
支持服务贸易企业开展自主创新和国际合作,培育一批具备自主创新能力和国际竞争力的服务贸易企业,提升我国在全球服务市场的地位。促进主业突出、有特色、善创新的中小服务贸易企业发展,加强对中小服务贸易企业参加境内外展会的分类指导工作,支持中小服务贸易企业开拓国际市场,融入全球供应链,满足国际市场多元化、个性化的服务需求。引导服务贸易企业拓展离岸服务外包业务领域,重点发展软件和信息技术、互联网、研发、设计、中医药等领域服务外包,鼓励开展人才培训、资质认证、公共服务,支持研发、设计、维修、检测等“两头在外”的服务贸易新业态新模式发展,不断提高我国离岸服务外包的技术含量和附加价值。
(作者系国务院发展研究中心研究员)https://t.cn/EID8hFb
国务院总理李克强在十三届全国人大二次会议上所作的政府工作报告指出,我国经济结构不断优化,2018年,服务业对经济增长贡献率接近60%。服务业已成为我国国民经济增长的主要带动力量,发挥了国民经济增长的“助推器”和“稳定器”的重要作用。报告要求,2019年要推动全方位对外开放,培育国际经济合作和竞争新优势;更加注重规则等制度性开放,推动服务贸易创新发展。这是针对性很强并且极具战略性的工作部署。
我国服务进出口总额持续快速增长,新业态、新模式蓬勃发展
改革开放四十年来特别是我国加入WTO以来,我国采取渐进式的方式深化外贸体制改革,扩大对外开放,构建开放型经济,发展成为全球贸易大国。我国外贸进出口总值2018年再创新高,超过30万亿元,达到30.51万亿元。
从外贸进出口总值的内部结构来看,近年来我国服务进出口总额持续快速增长,很多年份服务贸易的增速快于货物贸易的增速。2018年,我国服务进出口总额达到5.24万亿元,同比增长11.5%,服务进出口规模连续5年保持世界第二位;知识密集型服务进出口16952.1亿元,同比增长20.7%,占服务进出口总额的比重达32.4%,比2017年提升2.5个百分点。
伴随着现代信息技术在全球范围内的深度应用和数字经济的蓬勃发展,制造业服务化和服务数字化、外包化趋势增强,有力助推了服务贸易发展,服务贸易涌现出很多新业态、新模式。比如,近年来全球数字贸易的市场范围扩大,服务类型增多,为客户提供了更为广阔的产品和服务选择空间;互联网和数据存储技术的发展推动了国际在线教育的发展。我国服务贸易新业态、新模式蓬勃发展,国际竞争力快速提升。尽管我国医药研发外包起步较晚,但已迎头赶上,成为承接全球医药研发外包的重要基地。目前,我国医药研发服务企业有上千家,领军企业有药明康德、康龙化成、泰格医药、凯莱英等,主要聚集在北京中关村、上海张江高科技园区、成都高新区、天津滨海新区、无锡(马山)国家生命科学园等地。
我国服务出口的国际竞争力不强,服务贸易逆差的规模不断扩大
从各国和地区服务业细分行业的显示性比较优势指数(RCA指数)看,我国具有竞争优势的部门是建筑业等资源密集型和劳动密集型服务业。计算机和信息服务等知识、技术密集型服务的国际竞争力近年来有所提升,但与美国、欧盟等国家和地区相比还有较大差距,尤其是专利权使用和特许明显处于竞争劣势。
虽然我国已发展成为全球服务贸易大国,服务出口占国际市场的份额不断提高,但我国在国际上具有竞争力的服务行业和服务业企业仍偏少,再加上国内居民出境旅游、留学和就医等方面的支出持续快速增长,自2008年以来,我国服务贸易逆差的规模不断扩大。2010年,国际收支口径的服务贸易逆差额为219亿美元,2017年上升到了2554亿美元,2018年达到2913亿美元。从项目来源看,我国除了在广告、建筑服务、计算机和信息服务、咨询等部门处于顺差状态外,其余部门都出现不同程度的贸易逆差。旅行、运输、知识产权使用费项下净支出增加是服务贸易逆差扩大的主因。
进一步优化我国服务贸易的发展环境,大力推动服务贸易创新发展
我国政府高度重视服务贸易发展工作,近年来相继出台《关于加快发展服务贸易的若干意见》等促进服务贸易发展的相关文件,在北京开展服务业扩大开放综合试点,在全国10个省市和5个国家级新区开展服务贸易创新发展试点,探索推进服务业体制机制改革,加大服务业对外开放力度,有力推动了服务贸易发展。当前,我国服务贸易既面临着良好的发展机遇,同时也面对国际贸易规则变化和国际竞争加剧等方面的挑战。新形势下我国政府亟须深化体制机制改革,进一步优化服务贸易的发展环境,大力推动服务贸易创新发展。建议重视下述方面的工作。
(一)积极推进服务贸易便利化
加大对服务贸易的政策支持力度,完善服务贸易出口退(免)税政策,加快形成系统性、机制化、全覆盖的服务贸易政策体系。优化对服务贸易的管理模式和监管方式,深化服务业领域“放管服”改革,积极推进服务贸易便利化,提高投资、通关、商检、外汇管理等便利化水平,为服务贸易企业的海外投资和服务进出口营造良好环境。鼓励服务贸易出口企业开展国际安全认证、质量认证、环保认证等工作。加快公共服务设施建设,建设好“一试点、一示范、多基地”服务贸易发展平台,完善和服务贸易特点相适应的口岸通关管理模式,对会展、演艺、服务外包等企业所需通关的国际展品、服装道具、样本、试剂等实行便捷通关。
(二)充分发挥改革试点的作用
鼓励自由贸易试验区、服务贸易创新试点和北京市服务业扩大开放综合试点等进一步发挥改革开放排头兵、创新发展领头羊作用,支持“十三五”国家服务业综合改革试点加快开放、改革和制度创新的试验步伐。改革试点要以改革成果推进改革深化,以扩大开放倒逼管理创新,不断完善综合配套的制度体系建设。顺应产业结构从工业主导向服务业主导的转变,鼓励地方因地制宜探索财政、税收、金融等方面的政策措施对服务业新产业、新技术、新业态、新模式的支持方式,优化资源配置。
(三)积极探索服务业对外开放的新领域和新举措
扩大服务业对外开放是我国对外开放的重中之重。今后要将扩大服务业对外开放与深化国内改革结合起来,有效应对服务贸易自由化,增强中国服务贸易的发展动力。要积极探索服务业对外开放的新领域和新举措,平衡好保护和开放的关系,进一步放宽服务业市场准入并提高透明度。加快实施自由贸易区战略,积极商签服务贸易合作协定。要着力推动引资、引技、引智有机结合,提高我国服务业的发展品质。探索执业资格国际互认,推动境内外专业人才和专业服务便利流动。
(四)营造良好的服务贸易国际合作环境
近年来,在西方发达国家推动下,国际经贸规则面临重构,高标准的服务业开放已成为各国推进贸易投资自由化的新高地,这给我国带来了压力和挑战。我国政府要把握好深化国内改革和扩大对外开放的节奏,吸收符合国际贸易发展趋势的贸易投资自由化、便利化相关的合理内容,努力与国际高标准规则接轨,同时在国际经贸规则重构中积极提出符合中国发展利益、体现中国优势的新议题、新规则,提高规则制度话语权。积极开拓“一带一路”沿线国家服务贸易市场,逐步深化双边的服务业合作。充分利用自由贸易协定双向投资制度安排,促进我国优势服务产能的全球布局,带动服务贸易发展。
(五)进一步加强知识产权保护
主动适应知识产权保护的规律和现实需要,继续完善我国知识产权保护相关法律法规,加快新兴领域和新兴业态知识产权保护制度建设,提高知识产权审查质量和审查效率。逐步发挥司法保护知识产权的主导作用,同时要加强跨部门、跨地区的知识产权行政执法协调机制,强化执法主体的责任,加大知识产权侵权违法行为惩治力度,包括提高知识产权损害赔偿标准、加大惩罚性赔偿力度、合理分配举证责任、将故意侵犯知识产权行为纳入企业和个人信用记录等。
(六)支持服务贸易企业开展自主创新和国际合作
支持服务贸易企业开展自主创新和国际合作,培育一批具备自主创新能力和国际竞争力的服务贸易企业,提升我国在全球服务市场的地位。促进主业突出、有特色、善创新的中小服务贸易企业发展,加强对中小服务贸易企业参加境内外展会的分类指导工作,支持中小服务贸易企业开拓国际市场,融入全球供应链,满足国际市场多元化、个性化的服务需求。引导服务贸易企业拓展离岸服务外包业务领域,重点发展软件和信息技术、互联网、研发、设计、中医药等领域服务外包,鼓励开展人才培训、资质认证、公共服务,支持研发、设计、维修、检测等“两头在外”的服务贸易新业态新模式发展,不断提高我国离岸服务外包的技术含量和附加价值。
(作者系国务院发展研究中心研究员)https://t.cn/EID8hFb
怎么做,科技民企才能跨过融资的“山”
2019-03-05 09:34:29 来源: 科技日报 作者: 本报记者 盛 利
今年以来,连续多项金融新政出台,我国破解民营企业融资难、融资贵问题的力度空前——2月14日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强金融服务民营企业的若干意见》(以下简称《意见》),强调要全面加强对民营企业的金融服务和支持力度;2月25日,中国银保监会又发布《关于进一步加强金融服务民营企业有关工作的通知》,切实提高民营企业金融服务的获得感。
这一系列新政体现的是,政府要让民营经济创新源泉充分涌流的决心。
当前,困扰我国科技民营企业,特别是中小微企业的融资问题,依然是一块难啃的“硬骨头”。如何让金融机构“敢贷、愿贷、能贷”,进而为民营经济营造更好的发展环境、帮助民营经济解决发展中的困难?
今年两会期间,科技日报记者采访多位金融机构、民营企业负责人求解融资难破解之道。
牵线搭桥,构建企业与金融机构对接平台
“2012年企业注册成立时,科技研发人员占比超过85%,仅研发经费投入就需要数百万元,当时我们连办公用房都是租的。”回顾创业历程,成都卓影科技股份有限公司(以下简称卓影科技)首席执行官陈逸骏说,作为一家从事电视IPTV研发的企业,该公司在创业初期固定资产无从谈起,财务报表也不乐观,获得商业贷款极其困难,最后是成都高新区的政策性贷款解了企业的“燃眉之急”。而到去年,该企业的年利润已达数千万元,成长为满足全球超6亿人客厅观影需求的新经济企业。
为卓影科技融资“牵线搭桥”的,正是成都高新区管委会下属国有独资公司成都高新投资集团打造的盈创动力科技金融服务平台。
“在债权融资上,对‘轻资产、高风险’的科技民企,银行一般不敢贷;在股权融资上,对‘种子期’‘初创期’的科技民企,风投一般不敢投。处在爬坡阶段的科技民企需要持续的资金投入,去哪儿融资就成了企业面临的首要问题。” 成都高投盈创动力投资发展有限公司总经理黄悦说,其实所谓的融资难问题,首先是由严重的信息不对称导致的,企业需求对接渠道不通畅,金融机构的产品往往不能与企业实现有效匹配。
对于融资难问题,成都华迈通信技术有限公司(以下简称成都华迈通信)财务总监杨雪梅也深有感触。这是一家提供从事远程视频管理解决方案的公司,自2004年成立至2010年,企业主要依靠自有资金实现滚动发展。
“有限的资金量限制了企业的市场扩张步伐,发展速度受到了制约。”杨雪梅说,直到2010年在扩大研发运营基础设施布局的过程中,企业在与政府金融服务机构广泛接触后,才推开了政策性金融扶持的“大门”。
“在了解到我们的核心技术、主要发力方向后,公司先后获得了‘成长贷’‘新创贷’等多种低成本政策性融资产品,企业转型升级速度进一步加快。”杨雪梅说,如今公司时常参加政策性融资产品的宣导会,以便及时掌握融资资讯。
在黄悦眼中,盈创动力科技金融服务平台就是要做沟通科技民企与融资机构的“桥梁”。
量体裁衣,打造差异化贷款产品
“经过项目审核,公司已于去年12月底获得‘壮大贷’的贷款产品支持。”今年两会前夕,位于成都的民营控股医药企业四川制药制剂有限公司财务经理姚家平说,企业通过一笔政策性贷款大幅降低了企业融资成本。
“目前企业发展势头良好,产品市场已拓展至全国各地,这笔‘壮大贷’将用于补充企业流动资金。”姚家平说。
姚家平所说的“壮大贷”正是成都高新区政策性贷款产品中的一种。目前,成都高新区已推出“成长贷”“壮大贷”“新创贷”“期权贷”“园保贷”“股改贷”等多种差异化政策性贷款产品,以扶持企业发展。
“相对国有企业而言,民营企业的市场化程度更高、经营风险也更高。”黄悦说,民企经营情况复杂,可能处于创业期、瓶颈期、转型期等多种阶段,产权来源多样、发展阶段多样,相应的融资需求也必然会不同。
“过去银行或金融机构的商业贷款产品,往往没有根据科技民企发展特点来进行设计,一定程度造成了融资难的问题。”黄悦分析道,这就需要科技金融机构根据企业的不同发展阶段、不同生命周期进行定制化产品设计。
黄悦举例说,“成长贷”就瞄准了初创期、成长期企业,单个企业贷款额度不超过500万元。“该产品的普惠性特征明显,区内众多初创型企业都处于‘爬坡上坎’阶段,以债权融资方式获得的融资额度一般控制在500万元以内,一旦融资额度增大,会加大企业的还款压力,因此这款产品成为不少初创型企业融资首选。仅2018年,“成长贷”单一产品放款金额就高达4.3亿元,服务企业数量达126家。”他说。
政府支持,降低民企融资信用要求
“其实,融资难、融资贵背后的核心问题就一个:贷款给企业后,企业怎么保证能还、不会成为坏账?”黄悦说,科技民企普遍存在信用不足的问题,银行或传统金融机构认可的信用方式就是抵押物或者担保物,担保公司还会要求企业拿土地或房产等作为抵押物。
如何给科技民企增信,就成了一个棘手的问题。
怎么解决这个问题呢?
“利用政府风险金,分担金融机构风险,进而使其降低对企业贷款的信用要求。”黄悦说,对中小企业最熟悉、最支持的,往往是地方政府,因此解决问题的主要手段是利用政府增信。
去年在四川,由省经信委、省财政厅联合全省相关产业园区推出的“园保贷”产品设计同样基于上述逻辑。
去年9月,成都高新区和四川省财政分别出资3000万元搭建起风险资金池,直接促成银行对企业放款系数10倍放大。具体操作中,由省级财政和产业园区安排补偿金,园区企业缴纳互保金共同形成风险补偿资金池,合作银行按省级财政和产业园区补偿金总额的一定倍数放大后对园区企业提供融资,贷款发生损失后,由风险补偿资金池予以偿付。
仅4个月的时间,申请该产品的企业就达100余家,放款金额超1亿元。
除了政府、金融机构等官方层面,从科技民企自身层面来看,如何进一步破解融资难、融资贵问题?
黄悦认为,首先企业要有自己的核心竞争力。“该企业若处在一个淘汰行业,甚至是政府限制行业,那么就算企业有再多融资需求,我们也很难帮助公司对接。”他说。
其次,企业需要设定真实合理的融资计划。“企业需求的资金要能够使企业在对接行业、产业上起到帮助,这就是合理有效的融资需求。”黄悦说。
2019-03-05 09:34:29 来源: 科技日报 作者: 本报记者 盛 利
今年以来,连续多项金融新政出台,我国破解民营企业融资难、融资贵问题的力度空前——2月14日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强金融服务民营企业的若干意见》(以下简称《意见》),强调要全面加强对民营企业的金融服务和支持力度;2月25日,中国银保监会又发布《关于进一步加强金融服务民营企业有关工作的通知》,切实提高民营企业金融服务的获得感。
这一系列新政体现的是,政府要让民营经济创新源泉充分涌流的决心。
当前,困扰我国科技民营企业,特别是中小微企业的融资问题,依然是一块难啃的“硬骨头”。如何让金融机构“敢贷、愿贷、能贷”,进而为民营经济营造更好的发展环境、帮助民营经济解决发展中的困难?
今年两会期间,科技日报记者采访多位金融机构、民营企业负责人求解融资难破解之道。
牵线搭桥,构建企业与金融机构对接平台
“2012年企业注册成立时,科技研发人员占比超过85%,仅研发经费投入就需要数百万元,当时我们连办公用房都是租的。”回顾创业历程,成都卓影科技股份有限公司(以下简称卓影科技)首席执行官陈逸骏说,作为一家从事电视IPTV研发的企业,该公司在创业初期固定资产无从谈起,财务报表也不乐观,获得商业贷款极其困难,最后是成都高新区的政策性贷款解了企业的“燃眉之急”。而到去年,该企业的年利润已达数千万元,成长为满足全球超6亿人客厅观影需求的新经济企业。
为卓影科技融资“牵线搭桥”的,正是成都高新区管委会下属国有独资公司成都高新投资集团打造的盈创动力科技金融服务平台。
“在债权融资上,对‘轻资产、高风险’的科技民企,银行一般不敢贷;在股权融资上,对‘种子期’‘初创期’的科技民企,风投一般不敢投。处在爬坡阶段的科技民企需要持续的资金投入,去哪儿融资就成了企业面临的首要问题。” 成都高投盈创动力投资发展有限公司总经理黄悦说,其实所谓的融资难问题,首先是由严重的信息不对称导致的,企业需求对接渠道不通畅,金融机构的产品往往不能与企业实现有效匹配。
对于融资难问题,成都华迈通信技术有限公司(以下简称成都华迈通信)财务总监杨雪梅也深有感触。这是一家提供从事远程视频管理解决方案的公司,自2004年成立至2010年,企业主要依靠自有资金实现滚动发展。
“有限的资金量限制了企业的市场扩张步伐,发展速度受到了制约。”杨雪梅说,直到2010年在扩大研发运营基础设施布局的过程中,企业在与政府金融服务机构广泛接触后,才推开了政策性金融扶持的“大门”。
“在了解到我们的核心技术、主要发力方向后,公司先后获得了‘成长贷’‘新创贷’等多种低成本政策性融资产品,企业转型升级速度进一步加快。”杨雪梅说,如今公司时常参加政策性融资产品的宣导会,以便及时掌握融资资讯。
在黄悦眼中,盈创动力科技金融服务平台就是要做沟通科技民企与融资机构的“桥梁”。
量体裁衣,打造差异化贷款产品
“经过项目审核,公司已于去年12月底获得‘壮大贷’的贷款产品支持。”今年两会前夕,位于成都的民营控股医药企业四川制药制剂有限公司财务经理姚家平说,企业通过一笔政策性贷款大幅降低了企业融资成本。
“目前企业发展势头良好,产品市场已拓展至全国各地,这笔‘壮大贷’将用于补充企业流动资金。”姚家平说。
姚家平所说的“壮大贷”正是成都高新区政策性贷款产品中的一种。目前,成都高新区已推出“成长贷”“壮大贷”“新创贷”“期权贷”“园保贷”“股改贷”等多种差异化政策性贷款产品,以扶持企业发展。
“相对国有企业而言,民营企业的市场化程度更高、经营风险也更高。”黄悦说,民企经营情况复杂,可能处于创业期、瓶颈期、转型期等多种阶段,产权来源多样、发展阶段多样,相应的融资需求也必然会不同。
“过去银行或金融机构的商业贷款产品,往往没有根据科技民企发展特点来进行设计,一定程度造成了融资难的问题。”黄悦分析道,这就需要科技金融机构根据企业的不同发展阶段、不同生命周期进行定制化产品设计。
黄悦举例说,“成长贷”就瞄准了初创期、成长期企业,单个企业贷款额度不超过500万元。“该产品的普惠性特征明显,区内众多初创型企业都处于‘爬坡上坎’阶段,以债权融资方式获得的融资额度一般控制在500万元以内,一旦融资额度增大,会加大企业的还款压力,因此这款产品成为不少初创型企业融资首选。仅2018年,“成长贷”单一产品放款金额就高达4.3亿元,服务企业数量达126家。”他说。
政府支持,降低民企融资信用要求
“其实,融资难、融资贵背后的核心问题就一个:贷款给企业后,企业怎么保证能还、不会成为坏账?”黄悦说,科技民企普遍存在信用不足的问题,银行或传统金融机构认可的信用方式就是抵押物或者担保物,担保公司还会要求企业拿土地或房产等作为抵押物。
如何给科技民企增信,就成了一个棘手的问题。
怎么解决这个问题呢?
“利用政府风险金,分担金融机构风险,进而使其降低对企业贷款的信用要求。”黄悦说,对中小企业最熟悉、最支持的,往往是地方政府,因此解决问题的主要手段是利用政府增信。
去年在四川,由省经信委、省财政厅联合全省相关产业园区推出的“园保贷”产品设计同样基于上述逻辑。
去年9月,成都高新区和四川省财政分别出资3000万元搭建起风险资金池,直接促成银行对企业放款系数10倍放大。具体操作中,由省级财政和产业园区安排补偿金,园区企业缴纳互保金共同形成风险补偿资金池,合作银行按省级财政和产业园区补偿金总额的一定倍数放大后对园区企业提供融资,贷款发生损失后,由风险补偿资金池予以偿付。
仅4个月的时间,申请该产品的企业就达100余家,放款金额超1亿元。
除了政府、金融机构等官方层面,从科技民企自身层面来看,如何进一步破解融资难、融资贵问题?
黄悦认为,首先企业要有自己的核心竞争力。“该企业若处在一个淘汰行业,甚至是政府限制行业,那么就算企业有再多融资需求,我们也很难帮助公司对接。”他说。
其次,企业需要设定真实合理的融资计划。“企业需求的资金要能够使企业在对接行业、产业上起到帮助,这就是合理有效的融资需求。”黄悦说。
汽车压力传感器的发展演进 https://t.cn/EVeqX3T
压力传感器在汽车上的应用
据报道,几乎所有的汽油车都是由发动机控制模块(engine control module,ECM)与传感器和执行器一起组成发动机控制系统。该系统最关键的输入把控则是歧管绝对压力(MAP)传感器。在“速度密度式”状态下,MAP传感器能够侦测发动机中流动的空气情况,从而确定喷油时间和提前点火时间以实现最佳运行。即使是依靠对进气量进行直接测量的车辆也需要配备大气绝对压力(BAP)传感器,主要用于高气压测量补偿。如今生产商每年都生产数以千万计的MAP和BAP传感器,过去十年里推动了几代压力传感器模组的设计。
如今,MAP和BAP传感器的主要设计是源于硅微加工的压阻式压力传感器。它们大多数用于乘用车中,为微机械压力传感器技术在其它新兴汽车产业中的应用奠定了基础,例如废气再循环系统(EGR)中的压力测量、燃油系统中的蒸发排放物泄漏以及燃料喷射系统的压力测量等。
压力传感器元件
采用体微加工技术在硅晶圆上制造压阻式传感器,已成为生产汽车压力传感器的主要技术之一。压阻式绝对压力传感器元件采用体微加工技术在背面形成真空腔,该结构一问世就广受欢迎,成为MAP/BAP应用的必要元件。然而近期,表压和差压结构,以及仅为消除应力增加的背面约束(backside constraint)结构(见图1),目前已进入量产阶段。
图1:为了满足汽车市场所需的广泛应用,传感器制造商必须能够提供多种传感器元件结构,以分别测量绝对压力、表压或差压的压力范围。
信号调理和校准
硅微加工的压力传感器元件在不同生产批次之间以及整个温度范围内的参数变化较大(见图2)。为了让汽车制造商可以获得真正可互换的压力传感器模组,传感器研发人员必须对每个传感器进行单独校准和温度补偿。
图2:批量处理的硅微加工压阻式传感器元件在圆片与圆片之间、批次与批次之间呈现出器件间的差异。各个压阻元件也随温度产生很大变化。因此,在传感器模组的最终组装过程中,需要对单个封装后的传感器进行单独的修正和校准。
通常的方法是在信号调理电路中运用某种调整(修正)方式。制造和组装工艺以及成品传感器模组的电气性能要求有助于确定信号调理电路的实现方式。该电路的集成技术(如CMOS或Bi-CMOS技术)主要取决于所选的修正技术。
模拟信号调理
起初,汽车压阻式压力传感器包含模拟信号调理电路,采用安装在PCB上现成的封装后的Bipolar(双极)IC设计工艺来构建。所有必要的调整都是通过沉积在陶瓷衬底上的厚膜电阻网络的激光修正来完成的,然后再以修正组件的形式嵌入PCB中。后续混合电路技术的进步使得技术人员能够在制造包含印刷厚膜电阻的陶瓷衬底的同时,又能以封装或裸芯形式来安装信号调理IC。技术进步之后,这些传感器模组就变得非常紧凑,其中大部分目前仍在沿用。这种成熟的制造工艺为需求中等尺寸的应用提供了经济高效的传感器模组,其厚膜电阻的稳定性和精度也足以满足客户要求。
然而,由于汽车行业对低成本元件的持续驱动,迫使技术人员研发更高级别的集成技术,最大限度降低压力传感器模组的元件数量和组装成本。随后,通过将模拟有源电路与无源薄膜可修正电阻集成在同一芯片上,制造商大大减小了传感器模组的尺寸,并提高了传感器性能,这主要是因为薄膜电阻器具有优异的稳定性。此集成技术开创了双芯片解决方案,一颗芯片是传感元件,另一颗芯片是薄膜电阻IC。而单片(单芯片)解决方案是将传感元件、有源电路和薄膜电阻集成在同一颗硅芯片上,并适用于大批量生产。
所有上述信号调理电路本质上都是模拟的,并假设激光修正是连续的。
离散模拟修正
压阻式压力传感器的第二种信号调理:离散模拟修正,是基于离散而非连续的调整。在这种情况下,可以通过熔化电阻丝,以使电阻或电流值达到期望值。传感器信号的处理仍然保持模拟形态,但是校准和修正是通过离散步骤完成的。这可能会对传感器的精度、分辨率和权限范围有所限制。离散模拟信号调理方法可以进一步扩展,因为调整水平可以存储在非易失性存储器(nonvolatile memory,NVM)中,并以CMOS技术来实现。用离散模拟方法制造的压阻式压力传感器通过混合技术采用了两颗芯片。一颗芯片是将校准系数存储在EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory,可擦除可编程只读存储器)中并以CMOS技术来实现;另一颗芯片包括传感元件和放大器,以Bipolar技术来实现。
数字解决方案
压阻式压力传感器的信号也可以使用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)进行调节。通过该方法,压力和温度信号被数字化,然后作为DSP算法的输入。使用算术运算实现校准和温度补偿,之后再将数字信号转换回模拟域。
数字解决方案需要一些内存,因此CMOS技术最适合。虽然汽车制造商们已对此解决方案考虑了很多年,然而,真正实现需要多颗芯片,并且相对较高的成本使其并不适合汽车应用。随着更加先进和高度集成的CMOS工艺和微控制器/DSP技术的发展,此解决方案将会变得越来越普遍。关于用于此目的的标准微处理器设计的芯片大小和电路成本是否会与灵活性较低(但尺寸较小且成本较低)的可定制执行特定传感器校准功能的专用DSP设计相竞争,仍然存在争议。
照片1中所示的集成式压力传感器使用定制DSP和NVM来校准和温度补偿一系列压力传感器元件,适用于各种汽车应用。
照片1:此单片压力传感器使用定制DSP和NVM来校准和温度补偿片上压阻式压力和温度传感元件。数字信号处理方案还可为客户特定功能提供编程设计。
该可编程信号调理引擎使用校准算法在数字域中运行,该算法解决了超出大多数模拟信号调理方法领域的高阶效应。单片传感器可提供增强特征,这些特征通常在芯片外(或者根本不在芯片上)用传统的模拟信号调理解决方案(使用激光或电学修正)来实现。专门开发的数字通信接口能够在模组完全组装和封装后,通过连接器引脚校准各个传感器模组。取消修正后处理,在制造流程完成时将校准和模组定制作为生产线最终测试的组成部分来执行。压力传感器元件可在亚微米混合信号CMOS晶圆制造过程中被一同处理,而且可以扩展到各种汽车压力传感应用中。数字和模拟传感器输出均适用。
制造和组装注意事项
压力传感器模组组装工艺在制造商决定使用哪种修正和校准方法中扮演重要角色,因此也会影响电路设计。激光修正方法需要在组装过程中的某个中间点对模组进行光接入,以执行校准。该步骤通常涉及温度和压力的应用,因此需要对复杂的生产夹具进行仔细维护和校准。由于目前所有量产汽车压力传感器设计都需要某些特定的校准,以确保在客户层面的可互换性,因此修正成为对制造成本和生产率产生重大影响的关键步骤。对于单片和薄膜修正设计来说尤其如此,其中涉及到的微型尺寸和更高精度使模组组装变得更具有挑战性。
此外,后修正(post-trim)的制造操作步骤可能会在模组进行最终测试之前出现输出偏移,因此在最终测试时,该操作则可能会引发参数不合格。考虑到这些因素,制造商仍在继续寻求电气修正方法,使成品模组能够以最终形式进行测试和修正。
汽车硅压阻式压力传感器的集成发展遵循IC行业的总体趋势(见图3)。
图3:更高级别的传感器集成和校准技术与IC工艺技术的发展趋势同步。
表1总结了一些用于校准、补偿、修正和集成硅微加工压阻式压力传感器的不同方法。
表1:压阻式压力传感器的信号调理和修正方法
传感器的电学要求
除了基本的参数精度之外,汽车传感器还必须满足其它操作环境和系统要求。表2节选了部分必须要考虑的因素。
表2:传感器的电学要求
有些因素非常具有挑战性,往往会成为重要的成本驱动因素。在设计过程中它们可以很容易地将原本简单的信号调理电路复杂化。电磁兼容性(EMC)等细节也会影响封装设计和模组组装过程。例如,EMC缺乏足够的电气解决方案就意味着可能需要额外的组件和屏蔽来进行保护。
封装:汽车压力传感器设计的封装组件至关重要,原因有三:
1. 成本
2. 尺寸
3. 恶劣环境下的稳定性
使用微机械加工器件的封装和组装产成本通常超过器件本身,因此,如果想要这样的产品在市场上取得成功,成本则是重要的考虑因素。
传感器元件封装
传感器元件的安装和封装必须满足两个互相矛盾的要求:即为了进行测量,传感器必须与压力传感介质紧密接触,同时还能抵抗介质的不利影响,例如电气互连引起的腐蚀或可能导致传感器输出偏移的应力。这两项要求对材料工程师开发出定制的聚合物密封剂和芯片粘接材料来安装和钝化传感器元件提出了严峻的挑战。
图4:定制聚合物密封剂和芯片粘接材料、详细的结构建模和独特的组装工艺是构建耐介质影响的传感器模组所必需的。图示为安装在燃油箱中的传感器模组中的蒸发排放传感器元件。
基板和芯片粘接材料的选择因制造商而异,但它们在恶劣环境中都必须足够稳定,以防止极低压、高应力敏感元件的长期输出漂移。用于测量燃料喷射压力的传感器也出现过类似的情况:长期暴露在液体燃料和高压下,需要小心选择合适的材料和创建几何结构,以提供稳定可靠的传感器。设计这些传感配置涉及大量的结构分析、机械应力测试和介质暴露测试等。
许多制造商青睐的另一种元件封装技术包括带有电气真空穿通密封件(electrical feedthrough)的金属集管和背面压力接入端口。这种组装方法可以使排放气体密封在密封罐中或者直接排放到大气中,以提供表压测量。此技术的成本往往比背面压力封装更高,在背面压力封装中,元件只需直接安装到有信号调理电子器件的基板上。然而,这是电子行业众所周知的稳健方法,而且使用单芯片集成传感器的信号调理结构可使成本损失最小化。它不需要再开发必须承受测量介质的定制密封剂。
传感器模组封装
传感器模组封装最普遍的方法是嵌入包含引线框的模制塑料外壳,该引线框可为汽车线束连接器提供接口。金属铸造外壳很久之前就被使用了,有些目前仍在生产中,但应用已经很少了。塑料制模和冲压引线框封装技术已经被广泛开发并应用于各种汽车电子模块中,且已适应于在引擎盖下使用的压力传感器,以提供防风雨、环境鲁棒性强的模组。表3列出了测试这些模组及其内置元件以确保车辆使用寿命超过10年或超过10万英里的条件示例。
表3:汽车可靠性要求
经过多次环境测试,汽车压力传感器通常都可以将其稳定性保持在0.1%~0.3% F.S.S的范围内。在长期而严苛的测试中,例如涉及测试条件组合的测试,或者试图诱发故障的测试,这些传感器仍然可以将稳定性保持在1% F.S.S。
目前有两种基本方法可将传感器元件和电子元件组装在塑料模块内。其中一种方法是先使用基板来组装元件,然后再将基板嵌入并附接到壳体和引线框上。这种技术有助于开发多芯片结构,特别是那些需要额外无源元件来实现过压或EMC保护的结构。需要多个密封件来确保精确的压力测量,同时仍然保持模块的完整性,以避免外部污染或泄漏到外壳上。
目前已经有一些制造商推出了直接安装在外壳上的传感器和信号调理芯片模组,从而可消除使用单独基板的成本(见图5)。这对于高度集成的传感器设计尤其有利,例如需要很少或完全不需要额外无源元件的单片传感器。
图5:直接安装在模组上的单片压力传感器简化了制造过程,并通过消除使用单独基板或中间芯片级传感器元件封装的需求,提高了现场可靠度测试。
当然,封装的尺寸受到其封装元器件大小的限制,随着传感器和电子器件集成水平的提高,封装尺寸也会变得越来越小。照片2展示了MAP传感器封装尺寸的演变过程,几乎已经达到现有技术下最小的几何尺寸。这归功于汽车制造商对指定的连接器尺寸、压力端口和安装方案的限制。
照片2:最成熟的汽车压力传感器应用——MAP传感器的结构已经从PCB组装的分立元件发展到更简单的带有厚膜电阻的混合基板。使用片上薄膜电阻器可以进一步缩小混合电路的尺寸。
压力传感器在汽车上的应用
据报道,几乎所有的汽油车都是由发动机控制模块(engine control module,ECM)与传感器和执行器一起组成发动机控制系统。该系统最关键的输入把控则是歧管绝对压力(MAP)传感器。在“速度密度式”状态下,MAP传感器能够侦测发动机中流动的空气情况,从而确定喷油时间和提前点火时间以实现最佳运行。即使是依靠对进气量进行直接测量的车辆也需要配备大气绝对压力(BAP)传感器,主要用于高气压测量补偿。如今生产商每年都生产数以千万计的MAP和BAP传感器,过去十年里推动了几代压力传感器模组的设计。
如今,MAP和BAP传感器的主要设计是源于硅微加工的压阻式压力传感器。它们大多数用于乘用车中,为微机械压力传感器技术在其它新兴汽车产业中的应用奠定了基础,例如废气再循环系统(EGR)中的压力测量、燃油系统中的蒸发排放物泄漏以及燃料喷射系统的压力测量等。
压力传感器元件
采用体微加工技术在硅晶圆上制造压阻式传感器,已成为生产汽车压力传感器的主要技术之一。压阻式绝对压力传感器元件采用体微加工技术在背面形成真空腔,该结构一问世就广受欢迎,成为MAP/BAP应用的必要元件。然而近期,表压和差压结构,以及仅为消除应力增加的背面约束(backside constraint)结构(见图1),目前已进入量产阶段。
图1:为了满足汽车市场所需的广泛应用,传感器制造商必须能够提供多种传感器元件结构,以分别测量绝对压力、表压或差压的压力范围。
信号调理和校准
硅微加工的压力传感器元件在不同生产批次之间以及整个温度范围内的参数变化较大(见图2)。为了让汽车制造商可以获得真正可互换的压力传感器模组,传感器研发人员必须对每个传感器进行单独校准和温度补偿。
图2:批量处理的硅微加工压阻式传感器元件在圆片与圆片之间、批次与批次之间呈现出器件间的差异。各个压阻元件也随温度产生很大变化。因此,在传感器模组的最终组装过程中,需要对单个封装后的传感器进行单独的修正和校准。
通常的方法是在信号调理电路中运用某种调整(修正)方式。制造和组装工艺以及成品传感器模组的电气性能要求有助于确定信号调理电路的实现方式。该电路的集成技术(如CMOS或Bi-CMOS技术)主要取决于所选的修正技术。
模拟信号调理
起初,汽车压阻式压力传感器包含模拟信号调理电路,采用安装在PCB上现成的封装后的Bipolar(双极)IC设计工艺来构建。所有必要的调整都是通过沉积在陶瓷衬底上的厚膜电阻网络的激光修正来完成的,然后再以修正组件的形式嵌入PCB中。后续混合电路技术的进步使得技术人员能够在制造包含印刷厚膜电阻的陶瓷衬底的同时,又能以封装或裸芯形式来安装信号调理IC。技术进步之后,这些传感器模组就变得非常紧凑,其中大部分目前仍在沿用。这种成熟的制造工艺为需求中等尺寸的应用提供了经济高效的传感器模组,其厚膜电阻的稳定性和精度也足以满足客户要求。
然而,由于汽车行业对低成本元件的持续驱动,迫使技术人员研发更高级别的集成技术,最大限度降低压力传感器模组的元件数量和组装成本。随后,通过将模拟有源电路与无源薄膜可修正电阻集成在同一芯片上,制造商大大减小了传感器模组的尺寸,并提高了传感器性能,这主要是因为薄膜电阻器具有优异的稳定性。此集成技术开创了双芯片解决方案,一颗芯片是传感元件,另一颗芯片是薄膜电阻IC。而单片(单芯片)解决方案是将传感元件、有源电路和薄膜电阻集成在同一颗硅芯片上,并适用于大批量生产。
所有上述信号调理电路本质上都是模拟的,并假设激光修正是连续的。
离散模拟修正
压阻式压力传感器的第二种信号调理:离散模拟修正,是基于离散而非连续的调整。在这种情况下,可以通过熔化电阻丝,以使电阻或电流值达到期望值。传感器信号的处理仍然保持模拟形态,但是校准和修正是通过离散步骤完成的。这可能会对传感器的精度、分辨率和权限范围有所限制。离散模拟信号调理方法可以进一步扩展,因为调整水平可以存储在非易失性存储器(nonvolatile memory,NVM)中,并以CMOS技术来实现。用离散模拟方法制造的压阻式压力传感器通过混合技术采用了两颗芯片。一颗芯片是将校准系数存储在EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory,可擦除可编程只读存储器)中并以CMOS技术来实现;另一颗芯片包括传感元件和放大器,以Bipolar技术来实现。
数字解决方案
压阻式压力传感器的信号也可以使用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)进行调节。通过该方法,压力和温度信号被数字化,然后作为DSP算法的输入。使用算术运算实现校准和温度补偿,之后再将数字信号转换回模拟域。
数字解决方案需要一些内存,因此CMOS技术最适合。虽然汽车制造商们已对此解决方案考虑了很多年,然而,真正实现需要多颗芯片,并且相对较高的成本使其并不适合汽车应用。随着更加先进和高度集成的CMOS工艺和微控制器/DSP技术的发展,此解决方案将会变得越来越普遍。关于用于此目的的标准微处理器设计的芯片大小和电路成本是否会与灵活性较低(但尺寸较小且成本较低)的可定制执行特定传感器校准功能的专用DSP设计相竞争,仍然存在争议。
照片1中所示的集成式压力传感器使用定制DSP和NVM来校准和温度补偿一系列压力传感器元件,适用于各种汽车应用。
照片1:此单片压力传感器使用定制DSP和NVM来校准和温度补偿片上压阻式压力和温度传感元件。数字信号处理方案还可为客户特定功能提供编程设计。
该可编程信号调理引擎使用校准算法在数字域中运行,该算法解决了超出大多数模拟信号调理方法领域的高阶效应。单片传感器可提供增强特征,这些特征通常在芯片外(或者根本不在芯片上)用传统的模拟信号调理解决方案(使用激光或电学修正)来实现。专门开发的数字通信接口能够在模组完全组装和封装后,通过连接器引脚校准各个传感器模组。取消修正后处理,在制造流程完成时将校准和模组定制作为生产线最终测试的组成部分来执行。压力传感器元件可在亚微米混合信号CMOS晶圆制造过程中被一同处理,而且可以扩展到各种汽车压力传感应用中。数字和模拟传感器输出均适用。
制造和组装注意事项
压力传感器模组组装工艺在制造商决定使用哪种修正和校准方法中扮演重要角色,因此也会影响电路设计。激光修正方法需要在组装过程中的某个中间点对模组进行光接入,以执行校准。该步骤通常涉及温度和压力的应用,因此需要对复杂的生产夹具进行仔细维护和校准。由于目前所有量产汽车压力传感器设计都需要某些特定的校准,以确保在客户层面的可互换性,因此修正成为对制造成本和生产率产生重大影响的关键步骤。对于单片和薄膜修正设计来说尤其如此,其中涉及到的微型尺寸和更高精度使模组组装变得更具有挑战性。
此外,后修正(post-trim)的制造操作步骤可能会在模组进行最终测试之前出现输出偏移,因此在最终测试时,该操作则可能会引发参数不合格。考虑到这些因素,制造商仍在继续寻求电气修正方法,使成品模组能够以最终形式进行测试和修正。
汽车硅压阻式压力传感器的集成发展遵循IC行业的总体趋势(见图3)。
图3:更高级别的传感器集成和校准技术与IC工艺技术的发展趋势同步。
表1总结了一些用于校准、补偿、修正和集成硅微加工压阻式压力传感器的不同方法。
表1:压阻式压力传感器的信号调理和修正方法
传感器的电学要求
除了基本的参数精度之外,汽车传感器还必须满足其它操作环境和系统要求。表2节选了部分必须要考虑的因素。
表2:传感器的电学要求
有些因素非常具有挑战性,往往会成为重要的成本驱动因素。在设计过程中它们可以很容易地将原本简单的信号调理电路复杂化。电磁兼容性(EMC)等细节也会影响封装设计和模组组装过程。例如,EMC缺乏足够的电气解决方案就意味着可能需要额外的组件和屏蔽来进行保护。
封装:汽车压力传感器设计的封装组件至关重要,原因有三:
1. 成本
2. 尺寸
3. 恶劣环境下的稳定性
使用微机械加工器件的封装和组装产成本通常超过器件本身,因此,如果想要这样的产品在市场上取得成功,成本则是重要的考虑因素。
传感器元件封装
传感器元件的安装和封装必须满足两个互相矛盾的要求:即为了进行测量,传感器必须与压力传感介质紧密接触,同时还能抵抗介质的不利影响,例如电气互连引起的腐蚀或可能导致传感器输出偏移的应力。这两项要求对材料工程师开发出定制的聚合物密封剂和芯片粘接材料来安装和钝化传感器元件提出了严峻的挑战。
图4:定制聚合物密封剂和芯片粘接材料、详细的结构建模和独特的组装工艺是构建耐介质影响的传感器模组所必需的。图示为安装在燃油箱中的传感器模组中的蒸发排放传感器元件。
基板和芯片粘接材料的选择因制造商而异,但它们在恶劣环境中都必须足够稳定,以防止极低压、高应力敏感元件的长期输出漂移。用于测量燃料喷射压力的传感器也出现过类似的情况:长期暴露在液体燃料和高压下,需要小心选择合适的材料和创建几何结构,以提供稳定可靠的传感器。设计这些传感配置涉及大量的结构分析、机械应力测试和介质暴露测试等。
许多制造商青睐的另一种元件封装技术包括带有电气真空穿通密封件(electrical feedthrough)的金属集管和背面压力接入端口。这种组装方法可以使排放气体密封在密封罐中或者直接排放到大气中,以提供表压测量。此技术的成本往往比背面压力封装更高,在背面压力封装中,元件只需直接安装到有信号调理电子器件的基板上。然而,这是电子行业众所周知的稳健方法,而且使用单芯片集成传感器的信号调理结构可使成本损失最小化。它不需要再开发必须承受测量介质的定制密封剂。
传感器模组封装
传感器模组封装最普遍的方法是嵌入包含引线框的模制塑料外壳,该引线框可为汽车线束连接器提供接口。金属铸造外壳很久之前就被使用了,有些目前仍在生产中,但应用已经很少了。塑料制模和冲压引线框封装技术已经被广泛开发并应用于各种汽车电子模块中,且已适应于在引擎盖下使用的压力传感器,以提供防风雨、环境鲁棒性强的模组。表3列出了测试这些模组及其内置元件以确保车辆使用寿命超过10年或超过10万英里的条件示例。
表3:汽车可靠性要求
经过多次环境测试,汽车压力传感器通常都可以将其稳定性保持在0.1%~0.3% F.S.S的范围内。在长期而严苛的测试中,例如涉及测试条件组合的测试,或者试图诱发故障的测试,这些传感器仍然可以将稳定性保持在1% F.S.S。
目前有两种基本方法可将传感器元件和电子元件组装在塑料模块内。其中一种方法是先使用基板来组装元件,然后再将基板嵌入并附接到壳体和引线框上。这种技术有助于开发多芯片结构,特别是那些需要额外无源元件来实现过压或EMC保护的结构。需要多个密封件来确保精确的压力测量,同时仍然保持模块的完整性,以避免外部污染或泄漏到外壳上。
目前已经有一些制造商推出了直接安装在外壳上的传感器和信号调理芯片模组,从而可消除使用单独基板的成本(见图5)。这对于高度集成的传感器设计尤其有利,例如需要很少或完全不需要额外无源元件的单片传感器。
图5:直接安装在模组上的单片压力传感器简化了制造过程,并通过消除使用单独基板或中间芯片级传感器元件封装的需求,提高了现场可靠度测试。
当然,封装的尺寸受到其封装元器件大小的限制,随着传感器和电子器件集成水平的提高,封装尺寸也会变得越来越小。照片2展示了MAP传感器封装尺寸的演变过程,几乎已经达到现有技术下最小的几何尺寸。这归功于汽车制造商对指定的连接器尺寸、压力端口和安装方案的限制。
照片2:最成熟的汽车压力传感器应用——MAP传感器的结构已经从PCB组装的分立元件发展到更简单的带有厚膜电阻的混合基板。使用片上薄膜电阻器可以进一步缩小混合电路的尺寸。
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